DE102018219798B3 - tracked vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein derartiges Kettenfahrzeug mit einer Handsteuereinrichtung zur Steuerung von Fahrfunktionen und/oder Zusatzfunktionen des Kettenfahrzeugs, wobei die Handsteuereinrichtung eine fahrzeugfest angeordnete Basiseinheit und eine relativ zu der Basiseinheit verlagerbare Bedieneinheit aufweist, und mit einer mit der Handsteuereinrichtung verbundenen Steuereinheit, die zur Ermittlung von Steuersignalen in Abhängigkeit wenigstens einer relativen Verlagerung zwischen der Bedieneinheit und der Basiseinheit und zum Ansteuern wenigstens einer Fahrfunktionseinheit und/oder einer Zusatzfunktionseinheit mittels der Steuersignale eingerichtet ist, ist bekannt.
Erfindungsgemäß ist die Bedieneinheit in Form wenigstens eines von der Basiseinheit mechanisch getrennten und manuell räumlich frei verlagerbaren Griffteils ausgebildet, wobei eine mit der Steuereinheit verbundene Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die zur Erfassung der wenigstens einen relativen Verlagerung des Griffteils gegenüber der Basiseinheit eingerichtet ist.
Einsatz bei einem Kettenfahrzeug
Such a tracked vehicle with a manual control device for controlling driving functions and / or additional functions of the tracked vehicle, wherein the manual control device has a base unit fixed to the vehicle and a control unit displaceable relative to the base unit, and with a control unit connected to the manual control unit, which is used to determine control signals in dependence at least one relative displacement between the operating unit and the base unit and for driving at least one driving function unit and / or an additional functional unit is set up by means of the control signals is known.
According to the invention, the operating unit is designed in the form of at least one gripping part which is mechanically separated from the base unit and manually displaceable spatially, wherein a sensor device connected to the control unit is provided which is set up to detect the at least one relative displacement of the gripping part relative to the base unit.
Use in a tracked vehicle
Description
Die Erfindung betrifft ein Kettenfahrzeug mit einer Handsteuereinrichtung zur Steuerung von Fahrfunktionen und/oder Zusatzfunktionen des Kettenfahrzeugs, wobei die Handsteuereinrichtung eine fahrzeugfest angeordnete Basiseinheit und eine relativ zu der Basiseinheit verlagerbare Bedieneinheit aufweist, und mit einer mit der Handsteuereinrichtung verbundenen Steuereinheit, die zur Ermittlung von Steuersignalen in Abhängigkeit wenigstens einer relativen Verlagerung zwischen der Bedieneinheit und der Basiseinheit und zum Ansteuern wenigstens einer Fahrfunktionseinheit und/oder einer Zusatzfunktionseinheit mittels der Steuersignale eingerichtet ist.The invention relates to a tracked vehicle with a manual control device for controlling driving functions and / or additional functions of the tracked vehicle, wherein the hand control device has a base unit fixed to the vehicle and a control unit displaceable relative to the base unit, and a control unit connected to the hand control unit, which is used to determine control signals in response to at least one relative displacement between the operating unit and the base unit and for controlling at least one driving function unit and / or an additional functional unit is set up by means of the control signals.
Ein derartiges gattungsgemäßes Kettenfahrzeug ist aus der
Aus der WO 2017/ 096 122 A1 ist eine Handsteuereinrichtung zur Steuerung von Fahrfunktionen eines Kraftfahrzeugs bekannt und zur Steuerung des Kraftfahrzeugs in einem Anhängerbetrieb vorgesehen. Die Handsteuereinrichtung kann insbesondere in Form eines Joysticks oder eines Mobilteils, das von dem Kraftfahrzeug entfernt werden kann, gestaltet sein. Die Handsteuereinrichtung kann Gyroskope zur Messung einer Lageänderung aufweisen.From WO 2017/096 122 A1, a manual control device for controlling driving functions of a motor vehicle is known and provided for controlling the motor vehicle in a trailer operation. The manual control device can be designed in particular in the form of a joystick or a mobile part which can be removed from the motor vehicle. The hand control device may include gyroscopes for measuring a change in position.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kettenfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine flexible sowie ergonomische Handhabung der Handsteuereinrichtung und einen bauraumsparenden Aufbau derselben ermöglicht.The object of the invention is to provide a tracked vehicle of the type mentioned, which allows a flexible and ergonomic handling of the manual control device and a space-saving construction of the same.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Bedieneinheit in Form wenigstens eines von der Basiseinheit mechanisch getrennten und manuell räumlich frei verlagerbaren Griffteils ausgebildet ist, wobei eine mit der Steuereinheit verbundene Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die zur Erfassung der wenigstens einen relativen Verlagerung des Griffteils gegenüber der Basiseinheit eingerichtet ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann insbesondere auf eine mechanische Kopplung zwischen der Bedieneinheit und der Basiseinheit verzichtet werden. Stattdessen ist die Bedieneinheit erfindungsgemäß als manuell räumlich frei bewegliches - d.h. mechanisch nicht mit den übrigen Komponenten des Kettenfahrzeugs verbundenes - Griffteil ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders flexible Handhabung der Handsteuereinrichtung, da ein Fahrzeugführer des Kettenfahrzeugs nicht an eine baulich festgelegte Position der Bedieneinheit gebunden ist. Vielmehr ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung, dass der Fahrzeugführer die Handsteuereinrichtung durch eine entsprechend räumlich frei bewegliche Handhabung des Griffteils ausgehend von unterschiedlichen Fahrerpositionen bedienen kann. Beispielsweise kann der Fahrzeugführer das Griffteil auch ausgehend von einem Beifahrersitz oder ausgehend von einer außerhalb einer Fahrerkabine befindlichen Position bedienen. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung aus oben genannten Gründen eine besonders einfache Anpassung der Handsteuereinrichtung an unterschiedliche Fahrzeugführer und deren ergonomische Erfordernisse. Zudem kann durch die erfindungsgemäße Lösung Bauraum eingespart werden. Dies, da auf Lagerelemente zur Schwenk- und/oder Linearführung der Bedieneinheit an der Basiseinheit verzichtet werden kann. Die Sensoreinrichtung dient der Erfassung der wenigstens einen relativen Verlagerung des Griffteils gegenüber der Basiseinheit. Der Begriff Verlagerung umfasst im Sinne der Erfindung sowohl translatorische Bewegungen entlang wenigstens einer Raumachse als auch rotatorische Bewegungen um wenigstens eine Raumachse. Dass die Sensoreinrichtung zur Erfassung der wenigstens einen relativen Verlagerung eingerichtet ist, meint demnach, dass mittels der Sensoreinrichtung wenigstens eine relative translatorische Bewegung oder eine rotatorische Bewegung des Griffteils relativ zur Basiseinheit erfassbar ist. Hierfür kann die Sensoreinrichtung beispielsweise eine Positions- und/oder Lagemesssensorik aufweisen, mittels derer eine Position und/oder Lage des Griffteils relativ zur Basiseinheit messtechnisch erfassbar ist. Hierdurch kann eine relative Translation und/oder eine relative Rotation des Griffteils gegenüber der Basiseinheit erfasst werden. Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung zur Erfassung der relativen Verlagerung des Griffteils um drei Raumachsen eingerichtet, so dass drei relative Rotationen messtechnisch erfassbar sind. In diesem Fall ist die Steuereinheit zum Ansteuern der wenigstens einen Fahr- und/oder Zusatzfunktionseinrichtung in Abhängigkeit der drei relativen Rotationen eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinrichtung zur Erfassung der relativen Verlagerung entlang dreier Raumachsen eingerichtet sein, so dass alternativ oder zusätzlich drei relative Translationen des Griffteils messtechnisch erfassbar sind. In diesem Fall ist die Steuereinheit alternativ oder zusätzlich zum Ansteuern der wenigstens einen Fahr- und/oder Zusatzfunktionseinrichtung in Abhängigkeit der drei relativen Translatoren. Zudem kann die Sensoreinrichtung vorteilhafterweise zur Erfassung entsprechender translatorischer Beschleunigungen und/oder rotatorischer Drehraten eingerichtet sein, die alternativ oder zusätzlich der Ansteuerung der Fahrfunktions- und/oder Zusatzfunktionseinheit mittels der Steuereinheit zugrunde gelegt werden können. Die Bedieneinheit kann mehrere Griffteile aufweisen. Beispielsweise weist die Bedieneinheit ein erstes Griffteil und ein zweites Griffteil auf, wobei dem ersten Griffteil die Steuerung einer ersten Fahr- und/oder Zusatzfunktion zugeordnet ist und dem zweiten Griffteil eine Steuerung einer zweiten Fahr- und/oder Zusatzfunktion zugeordnet ist.This object is achieved in that the operating unit in the form of at least one of the base unit mechanically separated and manually spatially freely displaceable handle part is formed, wherein a connected to the control unit sensor means is provided for detecting the at least one relative displacement of the handle portion relative to the base unit is set up. The solution according to the invention makes it possible in particular to dispense with a mechanical coupling between the operating unit and the base unit. Instead, the control unit according to the invention as manually spatially freely movable - ie mechanically not connected to the other components of the tracked vehicle - handle formed. This allows a particularly flexible handling of the manual control device, since a driver of the tracked vehicle is not bound to a structurally defined position of the operating unit. Rather, the solution according to the invention makes it possible for the vehicle driver to operate the manual control device by means of a correspondingly spatially freely movable handling of the grip part starting from different driver positions. For example, the driver can also operate the grip part from a passenger seat or from a position outside a driver's cab. In addition, the solution according to the invention for the reasons mentioned above allows a particularly simple adaptation of the manual control device to different drivers and their ergonomic requirements. In addition, space can be saved by the inventive solution. This is because it is possible to dispense with bearing elements for pivoting and / or linear guidance of the operating unit on the base unit. The sensor device serves to detect the at least one relative displacement of the grip part relative to the base unit. For the purposes of the invention, the term displacement includes both translational movements along at least one spatial axis and rotational movements about at least one spatial axis. The fact that the sensor device is set up to detect the at least one relative displacement means that at least one relative translatory movement or one rotational movement of the grip part relative to the base unit can be detected by means of the sensor device. For this purpose, the sensor device can have, for example, a position and / or position measuring system by means of which a position and / or position of the grip part relative to the base unit can be detected metrologically. In this way, a relative translation and / or a relative rotation of the grip part relative to the base unit can be detected. Preferably, the sensor device is set up to detect the relative displacement of the grip part about three spatial axes, so that three relative rotations can be detected metrologically. In this case, the control unit for controlling the at least one driving and / or additional functional device is set up as a function of the three relative rotations. Alternatively or additionally, the sensor device can be set up to detect the relative displacement along three spatial axes, so that alternatively or additionally three relative translations of the grip part can be detected metrologically. In this case, the control unit is alternatively or additionally to the driving of the at least one driving and / or additional functional device in dependence of the three relative translators. In addition, the sensor device can advantageously be set up to detect corresponding translational accelerations and / or rotational rotational rates, which are alternative or in addition the control of the driving function and / or additional functional unit can be based on the control unit. The operating unit may have a plurality of handle parts. For example, the operating unit has a first grip part and a second grip part, wherein the first grip part is assigned the control of a first driving and / or additional function and the second grip part is assigned control of a second driving and / or additional function.
Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für ein Kettenfahrzeug in Form eines kettengetriebenen Pistenpflegefahrzeugs zur Pflege schneebedeckter Ski- oder Snowboardpisten. In diesem Fall kann die wenigstens eine Fahrfunktionseinheit insbesondere in Form eines Kettenantriebs und die wenigstens eine Zusatzfunktionseinheit insbesondere in Form eines Pistenpflegegeräts, beispielsweise in Form eines frontseitig angeordneten Räumschilds oder einer heckseitig angeordneten Schneefräse mit nachgeschalteter Glätteinrichtung ausgebildet sein.The solution according to the invention is particularly suitable for a tracked vehicle in the form of a chain-driven snow grooming vehicle for the care of snow-covered ski or snowboard slopes. In this case, the at least one driving function unit, in particular in the form of a chain drive, and the at least one additional functional unit, in particular in the form of a piste grooming device, for example in the form of a front-side clearing blade or a rear-mounted snow blower with a downstream smoothing device, can be formed.
In Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoreinrichtung einer der Basiseinheit zugeordnete erste Sensoreinheit, die zur Erfassung einer Lage und/oder einer Position der fahrzeugfesten Basiseinheit eingerichtet ist, und eine dem Griffteil zugeordnete zweite Sensoreinheit, die zur Erfassung einer Lage und/oder einer Position des Griffteils eingerichtet ist, auf, wobei die Steuereinheit zur Ermittlung der wenigstens einen relativen Verlagerung in Abhängigkeit der ermittelten Lage und/oder Position der Basiseinheit und der ermittelten Lage und/oder Position des Griffteils eingerichtet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung sieht eine messtechnische Lage- und/oder Positionserfassung der Basiseinheit zum einen und zum anderen eine messtechnische Lage- und/oder Positionserfassung des Griffteils vor. Ausgehend von dieser getrennten messtechnischen Erfassung wird die wenigstens eine relative Verlagerung mittels der Steuereinheit ermittelt. Dabei dient die sich fahrzustandsbedingt naturgemäß veränderliche Lage und/oder Position der fahrzeugfesten Basiseinheit vereinfacht ausgedrückt als Referenz für die Ermittlung der relativen Verlagerung. Die zweite Sensoreinheit ist vorzugsweise in das Griffteil integriert.In an embodiment of the invention, the sensor device of the base unit associated with a first sensor unit, which is adapted to detect a position and / or position of the vehicle-fixed base unit, and a handle part associated second sensor unit, which detects a position and / or a position of the handle part is set up, wherein the control unit is set up to determine the at least one relative displacement as a function of the determined position and / or position of the base unit and the determined position and / or position of the grip part. This embodiment of the invention provides a metrological position and / or position detection of the base unit on the one hand and on the other a metrological position and / or position detection of the handle part. Based on this separate metrological detection, the at least one relative displacement is determined by means of the control unit. In this case, the driving state conditionally naturally variable position and / or position of the vehicle-fixed base unit is used in simple terms as a reference for determining the relative displacement. The second sensor unit is preferably integrated in the handle part.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Sensoreinheiten jeweils wenigstens eine Inertialsensorik auf, die zur Erfassung wenigstens einer Drehrate und/oder einer Beschleunigung eingerichtet ist. Die jeweilige Inertialsensorik kann wenigstens einen Beschleunigungssensor und/oder ein Gyroskop aufweisen. Eine solche Inertialsensorik ist im Bereich der Messtechnik zur Lage und/oder Positionserfassung grundsätzlich bekannt. Vorzugsweise ist die Inertialsensorik der zweiten Sensoreinheit derart eingerichtet, dass die Lage und Position des Griffteils jeweils in Bezug auf ein räumliches Koordinatensystem bzw. drei Raumachsen erfassbar ist. Entsprechendes kann für die Inertialsensorik der ersten Sensoreinheit gelten.In a further embodiment of the invention, the sensor units each have at least one inertial sensor which is set up to detect at least one yaw rate and / or one acceleration. The respective inertial sensor system may have at least one acceleration sensor and / or a gyroscope. Such an inertial sensor is basically known in the field of measurement technology for position and / or position detection. Preferably, the inertial sensor system of the second sensor unit is set up in such a way that the position and position of the grip part can each be detected with respect to a spatial coordinate system or three spatial axes. The same can apply to the inertial sensor system of the first sensor unit.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Griffteil mittels einer Übertragungseinrichtung zur drahtlosen Signalübertragung mit der Steuereinheit verbunden. Die Übertragungseinrichtung ist vorzugsweise in das Griffteil integriert. Die Übertragungseinrichtung weist wenigstens eine Sendeeinheit auf. Vorzugsweise weist die Übertragungseinrichtung sowohl eine Sende- als auch eine Empfangseinheit zum Senden bzw. Empfangen von Signalen auf. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung kann auf eine kabel- oder drahtgebundene Signalübertragung zwischen dem Griffteil und der Steuereinheit verzichtet werden. Hierdurch ist das Griffteil in nochmals verbesserter Weise räumlich frei verlagerbar. Die Übertragungseinrichtung ist vorzugsweise zur funkbasierten Signalübertragung eingerichtet. Beispielsweise kann die Signalübertragung zwischen Griffteil und Steuereinheit mittels Bluetooth oder WLAN erfolgen.In a further embodiment of the invention, the handle part is connected by means of a transmission device for wireless signal transmission to the control unit. The transmission device is preferably integrated in the handle part. The transmission device has at least one transmission unit. Preferably, the transmission device has both a transmitting and a receiving unit for transmitting or receiving signals. By this embodiment of the invention can be dispensed with a wired or wired signal transmission between the handle part and the control unit. As a result, the handle part in a further improved manner spatially freely displaced. The transmission device is preferably set up for radio-based signal transmission. For example, the signal transmission between handle and control unit via Bluetooth or WLAN done.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine der Steuereinheit zugeordnete Reset-Einrichtung vorgesehen, die zum Reset der Ermittlung der relativen Verlagerung zwischen der Basiseinheit und dem Griffteil eingerichtet ist. Vereinfacht ausgedrückt dient die Reset-Einrichtung einer Rückstellung oder auch Nullung der Steuereinheit im Hinblick auf die Ermittlung der relativen Verlagerung. Dies ermöglicht, dass das Griffteil ausgehend von unterschiedlichen Bedienpositionen durch den Fahrzeugführer bedient werden kann. Üblicherweise wird der Fahrzeugführer das Griffteil anfänglich manuell aufnehmen und positionieren. Hierbei wird das Griffteil zwangsläufig bereits relativ zur Basiseinheit verlagert. Diese Art der Verlagerung soll bei der Ermittlung der Steuersignale selbstverständlich unberücksichtigt bleiben. Dementsprechend ermöglicht die Reset-Einrichtung eine Rückstellung der Steuereinheit im Hinblick auf die Ermittlung der Steuersignale nach einem solchen anfänglichen Aufnehmen des Griffteils und/oder einem Positionswechsel des Fahrzeugführers.In a further embodiment of the invention, a control unit associated with the reset device is provided which is set up to reset the determination of the relative displacement between the base unit and the handle part. In simple terms, the reset device serves to reset or also zero the control unit with regard to the determination of the relative displacement. This allows the grip part to be operated by the vehicle driver on the basis of different operating positions. Usually, the driver will initially pick up and position the handle manually. In this case, the handle is inevitably already shifted relative to the base unit. Of course, this type of displacement should be disregarded when determining the control signals. Accordingly, the reset device enables a reset of the control unit with regard to the determination of the control signals after such an initial picking up of the grip part and / or a change of position of the vehicle driver.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Reset-Einrichtung mittels eines am Griffteil angeordneten Bedienelements bedienbar. Das Bedienelement ist vorzugsweise in Form eines Tasters oder Schalters ausgebildet. Durch die unmittelbare Anordnung des Bedienelements am Griffteil kann die Rückstellung der Messwertermittlung bzw. -verarbeitung besonders ergonomisch ausgeführt werden.In a further embodiment of the invention, the reset device can be operated by means of a control element arranged on the handle part. The operating element is preferably designed in the form of a pushbutton or switch. Due to the direct arrangement of the operating element on the handle part, the return of the measured value determination or processing can be carried out particularly ergonomically.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Basiseinheit im Bereich eines Fahrersitzes angeordnet und weist eine Lagereinheit auf, wobei das Griffteil einen mit der Lagereinheit lösbar verbindbaren Lagerabschnitt aufweist, und wobei die Lagereinheit derart gestaltet ist, dass das Griffteil um und/oder entlang wenigstens einer Verlagerungsachse relativ zu der Basiseinheit mittels der Lagereinheit schwenk- und/oder lineargeführt verlagerbar ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine wahlweise mechanische Verbindung des Griffteils mit der Basiseinheit. In einem mit der Basiseinheit verbundenen Zustand ist demnach eine Handhabung des Griffteils nach Art eines Joysticks ermöglicht. Hierfür ist die Lagereinheit entsprechend gestaltet und ermöglicht eine schwenk- und/oder lineargeführte Verlagerung des Griffteils relativ zur Basiseinheit. Der Lagerabschnitt ist vorzugsweise formschlüssig mit der Lagereinheit verbindbar. Beispielsweise kann der Lagerabschnitt an die Lagereinheit an- oder in diese einsteckbar gestaltet sein.In a further embodiment of the invention, the base unit is arranged in the region of a driver's seat and has a bearing unit, wherein the handle part has a releasably connectable to the bearing unit bearing portion, and wherein the Bearing unit is designed such that the handle part is pivotable about and / or along at least one displacement axis relative to the base unit by means of the bearing unit and / or linearly displaced. This embodiment of the invention allows an optional mechanical connection of the handle part with the base unit. Accordingly, in a state connected to the base unit, handling of the grip part in the manner of a joystick is enabled. For this purpose, the storage unit is designed accordingly and allows a pivoting and / or linearly guided displacement of the handle relative to the base unit. The bearing portion is preferably positively connected to the bearing unit. For example, the bearing section can be designed on the bearing unit or designed to be insertable in it.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
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1 zeigt in schematischer Seitenansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kettenfahrzeugs in Form eines Pistenpflegefahrzeugs, -
2 in teilweise abgeschnittener schematischer Perspektivdarstellung das Kettenfahrzeug nach1 im Bereich einer in einer Fahrerkabine angeordneten Sitzposition und -
3 in stark vereinfachter schematischer Prinzipdarstellung eine Handsteuereinrichtung und eine Steuereinheit des Kettenfahrzeugs nach den1 und2 .
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1 shows a schematic side view of an embodiment of a tracked vehicle according to the invention in the form of a piste grooming vehicle, -
2 in a partially cutaway schematic perspective view of the tracked vehicle after1 in the area of a sitting in a driver's cabin seating position and -
3 in a greatly simplified schematic diagram of a hand control device and a control unit of the tracked vehicle according to the1 and2 ,
Ein Kettenfahrzeug
Der Antrieb der Pistenpflegevorrichtungen
Die Pistenpflegevorrichtung
Das Kettenfahrzeug
Wie weiter anhand
Weitere Details der Handsteuereinrichtung
Die Handsteuereinrichtung
Die vorliegende Gestaltung des Griffteils
Weitere Details der Handsteuereinrichtung
Die zweite Sensoreinheit
Die Steuereinheit
Zur Lage- und Positionserfassung weisen die beiden Sensoreinheiten
Zudem ist eine der Steuereinheit
Zur Steuerung der Position und Lage des Räumschilds relativ zum Fahrzeugtragrahmen
Wie weiter anhand
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |